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LA NOCIÓN
DE VIDA
EN LA
BIOLOGÍA
CONTEMPORÁNEA
Orlando Vargas-Ríos
Número 20
Ciencia al Viento , es una publicación trimestral de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Colombia. Comprende títulos de ciencia, pedagogía de la ciencia, filosofía de la ciencia y otros tópicos que relacionan el rol de esta importante área del conocimiento humano con la sociedad. La colección presenta dos modalidades de documentos:
- Transcripción de textos ya publicados y que conservan un se- llo de excelencia académica e investigativa en sus respectivas disciplinas del conocimiento científico.
- Ensayos científicos de investigadores de la Facultad de Cien- cias que, desde el quehacer cotidiano de su trabajo científico, enmarcan importantes temáticas con elementos conceptuales, metodológicos y epistemológicos de gran interés en la actua- lidad.
El objetivo de la colección es ofrecer al lector un espacio de co- nocimiento, de difusión y de inspiración sobre la incidencia de la prácticas científicas en la sociedad.
Texto de circulación restringida y distribución gratuita, editado con fines exclusiva- mente académicos, para uso en las aulas de la Universidad Nacional de Colombia. Prohibida su venta.
cienciaalviento@unal.edu.co www.cienciaalviento.unal.edu.co
CienCia al viento
Facultad de Ciencias
Universidad Nacional de Colombia
La noción de vida en la biología contemporánea
Orlando Vargas-Ríos
Número 20
Noviembre, 2017
editorial
En el presente número de Ciencia al Viento , su autor, el Profesor Orlando Vargas de la Facultad de Ciencias, plantea la dificultad de una definición general de la vida. Se busca en la biología su concepto de vida y la cons- trucción de su propio bios. Ante la complejidad de la vida se plantea la necesidad de categorías que nos ayudan a pensarla desde las biomolécu- las hasta los ecosistemas. Las categorías planteadas son: tiempo, espacio, invariancia, teleonomía, evolución, individualidad, diversidad, emergen- cia-jerarquización, orden y totalidad. Estas categorías nos pueden ayudar a construir una noción de vida, de la cual no deber excluirse el profundo respeto por toda manifestación de vida.
agradece a las autoridades de la Facultad de Ciencias el haber considerado no solamente la posibilidad sino la necesidad de reim- presión de sus primeros 18 números, como homenaje al aniversario 150 de nuestra querida Universidad Nacional de Colombia.
equipo editorial Ciencia al Viento
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caracterizar la vida, mas no definirla”, “se pueden establecer las leyes de la vida, pero no se debe esperar del biólogo alguna respuesta acerca de la íntima esencia de la vida”, “la vida es un axioma, un dato primor- dial que debe ser simplemente aceptado, no explicado”.
Actualmente la pregunta qué es la vida ya ni siquiera se formula, anda perdida en el lenguaje, en la falta de tiempo, en el papeleo de las ofi- cinas, en la retórica inútil, en los discursos a los vivos y a los muertos, en los símbolos e ideologías, en los afanes de la vida ausente. Casi nadie tiene tiempo para reflexionar sobre la vida, porque nadie quiere empezar a ver el ejemplo más cercano: su propia vida.
Los físicos en sus expresiones utilizan frases como: “la vida de una estrella”, “la vida media de un átomo”. Los místicos y poetas hablan de “la vida del espíritu” y de la “vida interior”. La palabra vida la uti- lizamos con múltiples significados para expresar la existencia de un fenómeno, de un proceso, de una relación en un estado cambiante. En algunas definiciones se habla de la vida como de un conjunto de fenó- menos, una acomodación continua de relaciones, un conjunto de fun- ciones, una organización, una actividad especial, una manera de ser, un estado de cosas. Pero ante todo la palabra vida está cargada de un profundo misterio cuyo origen se encuentra en la explicación de nues- tra propia vida y su sentido; porque el concepto vida es uno de esos conceptos intuitivos, inexpresables, que están en nuestra experiencia directa, y el mayor de nuestros afanes es dar razón de todo desde no- sotros mismos, dar razón de la vida desde nuestra vida; de explicar el misterio desde el misterio. Sólo hablamos de lo que podemos entender y por consiguiente asimilamos nuestra vida a la vida de los demás se- res vivientes. Asimilamos nuestra vida mental y nuestra vida orgánica a la vida que está fuera de nosotros. Todos tenemos la experiencia de la vida y su negación: la experiencia de la muerte, la eterna dualidad entre lo viviente y lo no viviente, entre lo orgánico y lo inorgánico, entre la vida y la no-vida. Intuimos algo de la vida de los demás seres
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humanos, porque nacemos y morimos de la misma forma; pero, cuan- do reflexionamos sobre la vida de las plantas y animales quedamos abismados por su significado y buscamos algo que nos conecte a ellos. ¿Qué tiene que ver esa vida con la nuestra? ¿Qué significado tiene esa vida que no es consciencia y qué significado tiene nuestra conciencia en relación a esa vida? Esa angustia de saberse distinto a otras vidas la expresa bellamente el poeta de Praga Rainer María Rilke así:
“A solas con una persona difunta no queda uno, ni lejanamente, tan des- amparado como entre los árboles. Porque, por muy misteriosa que sea la muerte, más misteriosa es aún la vida que no es nuestra vida”.
Esa vida, que no es nuestra vida, es a la vez misterio y conocimiento y lo único que refleja es la dualidad de la condición humana; entre un mundo interior lleno de preguntas sobre el universo y la totalidad, y un mundo exterior lleno de fenómenos y teorías que tratan de explicarlos. Es la dualidad entre la razón y la sensibilidad.
La biología contemporánea está absorta en especialidades, en un pe- dazo de organismo y sus funciones, en un conjunto de biomoléculas, o en un grupo de especies con sus estructuras y nombres científicos; la biología es el estudio de la vida; pero la vida se nos ha perdido en el bios fraccionado de las especialidades; y ahora más que nunca -en esta época de la cultura de la muerte, de la destrucción, del arrasamiento de toda vida- se nos exigen categorías con las cuales podemos contribuir a la defensa de la vida, a construir conceptos cargados de significado que sirvan para superar la degradación e irrespeto por la vida. Catego- rías nacidas de la razón y la sensibilidad que den una nueva visión al hombre del significado de la vida como una totalidad.
La biología se ha tornado una ciencia de moda por los avances espec- taculares de la biología molecular y por la crisis del medio ambiente. Hemos entrado en nuevos paradigmas y nos encontramos al borde de
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las dos biologías
La biología no es una ciencia unificada por la heterogeneidad de los objetos biológicos, los fines de su estudio y los métodos empleados. Tiene dos campos ampliamente separados; por un lado tenemos una biología funcional que trata de explicar las funciones únicamente por la estructura de las moléculas. Para este tipo de enfoque el todo no es más que la suma de las partes. De esta biología nace uno de sus pro- blemas epistemológicos, conocido como el problema de la reducción.
De otra parte tenemos la biología evolutiva, también llamada biología inte- gracionista u holista; este enfoque se niega a considerar que todas las pro- piedades de un ser vivo se expliquen por la estructura de sus moléculas; aquí, el todo es más que la suma de las partes. Con este tipo de biología nace otro de los problemas clásicos de la epistemología biológica como es el de las explicaciones teleológicas (explicaciones que invocan una causa final).
Durante toda la historia de la biología las interpretaciones de la na- turaleza de la vida han dado circunscritas a estas dos biologías de las cuales salen las concepciones mecanicistas y vitalistas. Para el meca- nicismo los fenómenos biológicos pueden reducirse enteramente a los fenómenos físicos y químicos. En el vitalismo se hace énfasis en el finalismo de las estructuras de los seres vivos y en un “principio vital” que coordina todas las actividades (para un estudio completo de las teorías biológicas véase Blandino, 1964). La mayoría de los biólogos modernos no aceptan plenamente ni el mecanismo ni el vitalismo.
el bios de la biología
¿Cuál es la naturaleza de la vida? ¿Qué distingue lo vivo de lo no- vivo?
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En la segunda década del siglo XX se empezó a encontrar una respuesta a estas preguntas; fueron los fisiólogos quienes hablaron primero que la característica más importante que diferencia la materia viviente de la no-viviente es la síntesis de material específico a partir de compues- tos no específicos. La vida entonces se percibe como el mantenimiento de la estructura orgánica a partir de síntesis constantes. En la siguien- te década se habla de la célula como unidad de lo viviente, pero dos evidencias hacen abandonar esta idea: 1) Pueden hallarse organismos excepcionales en los que la organización celular no esté desarrollada. Por ej. Hongos, algas, etc. 2) La menor unidad de orden -que contradice el segundo principio de la termodinámica- no es la célula sino una inte- gración de compuestos complejos. Se habló entonces que la verdadera unidad viviente debía ser de naturaleza protoplasmática. Posteriormente los genetistas afirman que los seres vivos además de sintetizar estruc- turas específicas, se reproducen y participan en el largo proceso de la evolución. Es decir que lo más importante es la capacidad de transmitir la especificidad en la reproducción para que la evolución sea posible y además de vez en cuando cambie la especificidad y pueda ser transmiti- da a la descendencia. Es decir, que especificidad, variación hereditaria, selección natural, cambios en las poblaciones y evolución son los con- ceptos fundamentales para una definición de vida (Waddington, 1976).
El científico francés George Salet (1975) dice que parece existir un acuerdo unánime entre los biólogos para admitir la siguiente defini- ción de vida:
“Un ser vivo es un ensamblado material autónomo donde se realizan intercambios energéticos y químicos con el medio ambiente, siendo ordenados estos cambios para los 3 fines siguientes: asimilación, auto- rreproducción, acomodación o autorregulación”.
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Categorías de la vida
tiempo
En sus estudios los biólogos tienen que pensar los organismos vivien- tes insertos simultáneamente en 4 escalas de tiempo (véase Thorpe, 1967; Waddington, 1963, citado por Nuñez de Castro, 1983) así:
- Los procesos que ocurren a tiempo normal en las funciones de los seres vivos (horas, minutos).
- Los procesos desde la fecundación hasta el desarrollo en adulto. El tiempo que dura una vida hasta la senectud y la muerte (años).
- Los procesos en los cuales las características de los organismos pasan de una generación a la siguiente.
- Los procesos que ocurren en cientos de generaciones en los cua- les ocurren los lentos procesos de evolución, por los cuales se forman las especies.
En estas diferentes escalas de tiempo el biólogo ubica sus problemas que básicamente se refieren al funcionamiento, la estructura, el origen y las interrelaciones bióticas y abióticas de los seres vivos. Esta com- plejidad temporal es quizás el rasgo más característico de la biología y lo que la diferencia más claramente de la física y la química. François Jacob (1986) al referirse al parámetro temporal afirma:
“… el tiempo representa para el biólogo mucho más que un simple pa- rámetro físico, no puede ser disociado de la génesis del mundo viviente y su evolución”.
Todo organismo cualquiera que sea se encuentra indisolublemente li- gado no sólo al espacio que lo rodea, sino también al tiempo que lo condujo allí, y le otorga una especie de cuarta dimensión”.
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Es entonces en el hecho de la evolución en la cual se sitúa mejor la perspectiva temporal histórica, cuando el biólogo quiere explicar la vida y sus procesos. Para comprender el fenómeno vital es necesario entonces estudiar los cambios que ocurren en los sistemas biológicos en función de la dimensión temporal y “sea cual fuere el nivel estudia- do, ya sean moléculas, células, organismos o poblaciones, la perspec- tiva histórica aparece como perspectiva necesaria y la sucesión como el principio de explicación (Jacob, 1986).
espacio
Para el biólogo no tiene sentido el ser vivo abstraído de su medio. Las solas coordenadas espaciales en las cuales se ubican los seres vivos no son suficientes para describir la complejidad de la distribución, abun- dancia y diversidad de los seres vivos. Con el desarrollo de la ecología evolutiva y su teoría del nicho se ha comprendido la complejidad de la relación de los seres vivos y su espacio. El nicho del ecólogo se ha convertido en algo más que un espacio físico, es un espacio en el esquema global de las cosas; es todo lo que hace la especie para sobrevivir y mantenerse adaptada (Colinvaux, 1963). El nicho así se convierte en un hipervolumen N-dimensional que nos ayuda a pen- sar la gran cantidad de variables a las que están sometidos los seres vivos en tiempo y espacio. Cada nicho puede considerarse como un conjunto de puntos, cada uno de los cuales define un posible conjunto de valores ambientales que permiten que la especie viva (Hutchinson, 1981). La forma como se reparten los nichos en el espacio hace que se organicen y jerarquicen las unidades ecológicas.El espacio encierra entonces los límites de posibilidades que en un momento determina- do suministra el biotopo (espacio físico determinado) a la biocenosis (comunidad biótica que vive en el biotopo); la unión del biotopo y la biocenosis forma el ecosistema.
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A esta propiedad de reproducir una estructura con alto grado de orden, se le ha llamado invariancia reproductiva (Monod, 1984).
teleonomía
La evidente finalidad de los seres vivos en la biología contemporánea ha dejado de llamarse teleología y se ha convertido en teleonomía. Porque dada la invariancia de su programa genético los seres vivos están estructurados y organizados hacía un fin (telos): la supervivencia del individuo y de la especie.
Para Jacques Monod (1984) el proyecto teleonómico esencial es la trans- misión de una generación a otra del contenido de invariancia característico de la especie. Todas las estructuras y comportamientos que contribuyen al éxito del proyecto esencial son llamados teleonómicos, p. ej. el éxito de una especie en la defensa de su nicho es teleonómico. Todas las adaptacio- nes cumplen proyectos particulares que son proyección de la información genética y cuya finalidad básica es la conservación y multiplicación de la especie; “reconocer la finalidad de los sistemas vivientes supone decir que no se puede hacer biología sin referirse constantemente al proyecto de los organismos. Sentido que da su existencia a sus estructuras y sus funciones; ya no podemos disociar la estructura de su significación” (Jacob,1986).
Ludwing von Bertalanffy (1976) llama equifinalidad al comportamiento fina- lista del organismo; la búsqueda de estados de equilibrio, “puede alcanzarse el mismo estado final, la misma meta, partiendo de diferentes condiciones iniciales y siguiendo distintos itinerarios en los procesos organísmicos”.
evolución
La evolución ha dejado de ser una simple especulación para consti- tuirse en un hecho científico, y como todo hecho científico requiere de una teoría que dé cuenta de su principal problema: explicar la comple- jidad adaptativa y su origen.
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Con los datos de la biología contemporánea y principalmente con su teoría fisicoquímica de la herencia (o teoría del código genético), la mu- tabilidad de las especies y la selección natural se ha construido un cua- dro coherente de las transformaciones de los organismos en tiempo y espacio. De esta forma la evolución se explica en términos de 3 propie- dades: multiplicación, herencia y variación (Maynard – Smith, 1976).
Con la teoría del código genético se ha entendido la estructura química del material genético, su información y los mecanismos de expresión morfogenética y fisiológica. La biología molecular ha descubierto una notable uniformidad en los componentes moleculares de los organis- mos. Se ha revelado que en todos los organismos vivos -desde las bac- terias al ser humano- la información hereditaria está codificada en el ADN, el cual en todos los casos, está formado por combinaciones de los mismos 4 nucleótidos. Esta unidad revela la continuidad genética de los organismos vivos (Ayala, 1987).
La selección natural es para la biología evolutiva el principal rector de la evolución de los seres vivos, al incrementar su capacidad de adapta- ción al ambiente por reproducción diferencial de las variantes genéti- cas alternativas o de las combinaciones más adecuadas de genes; esto es, de las estructuras y funciones mejor adaptadas.
Miquel Crusafont (1969) menciona como características fundamenta- les de la evolución las siguientes:
- Complejificación: tendencia de los sistemas vitales a hacerse más y más complejos.
- Irreversibilidad: imposibilidad de vuelta atrás una vez adquirida una determinada complejidad.
- Eficientismo: eficacia creciente de las estructuras.
- Libertad: tendencia a una mayor autonomía.
